2019年5月31日（北京时间），我院朱静教授课题组及李敬锋教授课题组结合于美国物理结合会Journal of Applied Physics期刊上于线发表了题为《反铁电序参量与具备高储能密度的钽掺杂铌酸银》（Antiferroelectric order and Ta-doped AgNbO3 with higher energy storage density. Journal of Applied Physics, 125, 20: 204103 (2019)）的封面文章。该论文将质料的储能性能与反铁电的唯象模子，尤其是反铁电序参量有机地联合了起来，并于此基础上提出了新型反铁电储能质料的设计思绪，对于研究者们深切研究反铁电质料的性能和其物理机制有着主要的引导意义。虽然反铁电质料也属在铁性质料各亚洲必赢24小时客服-人族，而且于静电储能领域已经获得年夜量运用，但相比在已经经被广泛研究及运用的铁电与铁磁质料来讲，受制在反铁电质料自身结构的繁杂性，人们对于反铁电质料的研究另有远远不够深切及周全。譬如于上世纪中叶，铁电质料的唯象理论便已经基本完美，可是研究者们直到2016年才建设起较为合理的反铁电唯象模子，而且也未能给出对于试验结果，尤其是繁杂氧化物系统原子尺度电镜图象作定量分析的显式表达式，这就限定了该模子的运用远景。另外一方面，研究者们经常经由历程元素掺杂来改善反铁电质料的储能性能，例如掺杂15mol%的钽元素后，铌酸银的储能密度便可从2.1J/cm3提高到4.2 J/cm3。若能从唯象理论出发，找出其性能的决议因素，则将可以或许显著推进该领域的生长。针对于以上所述的传统反铁电唯象理论的局限性，该研究于原子尺度试验结果的基础上，将反铁电序参量的界说推广到了以铌酸银为代表的繁杂氧化物系统中，并获得了纯铌酸银及钽掺杂铌酸银的约化反铁电序参量，发现掺杂后系统的约化反铁电序参量不光未增年夜，反而有小幅降落。作者于唯象理论的框架内，论证了反铁电序参量的增长及顺电相电容率的降低均能有用提高储能密度；于掺杂钽元素后，系统储能密度增年夜的重要缘故原由则是掺杂后高温顺电相的电容率显著减小。随后论文作者进一步提炼出了一种设计高性能静电储能质料的思绪，以到达显著提高质料的反铁电-铁电相变的临界场强的目的，进而提高质料的储能密度。这部门事情于美国物理结合会主理的JAP刊物发表，并被编纂部认为是该刊物最佳的文章之一，作为Featured Article，被放于JAP主页的显著位置上。如下是编纂部给文章通信作者朱静的部门email内容。“The Editors felt that your article was one of the journal's best, and have chosen to promote it as a Featured Article. Once published, your paper will be displayed prominently on the journal's homepage and will be identified with an icon next to the article title.”论文第一作者为质料学院2014级博士生李根，导师为朱静教授。该研究事情获得了国家天然科学基金庞大项目、国家天然科学基金立异中央、国家973项目及国家庞大研发专项的撑持。论文链接：https://doi.org/10.1063/1.5090444。

图1 JAP官网主页对于该事情的报导

图2. （a）[110]c带轴下Pbcm结构铌酸银的衍射花腔模仿图；

（b）[110]c带轴下Pbcm结构铌酸银的衍射花腔试验图；

（c）Pbcm结构铌酸银于[110]c带轴下的HAADF图象。

图3. （a）钽掺杂铌酸银的HAADF图象和其傅里叶变换；（b）为图3（a）中黄色区域的放年夜图；

（c）为图2（c）中橙色区域的放年夜图，可见钽掺杂后(11(—)0)C原子面的颠簸水平减小

图4. 纯铌酸银及钽掺杂铌酸银约化反铁电序参量的频率漫衍直方图及高斯拟合结果，

此中每一一频率漫衍直方图包罗32个区间，可见掺杂后系统的约化反铁电序参量略有减小。

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